IT202000014584A1 - Procedimento per la sanificazione di prodotti ortofrutticoli mediante ozono - Google Patents

Procedimento per la sanificazione di prodotti ortofrutticoli mediante ozono Download PDF

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Description

Descrizione dell?invenzione avente per titolo:
?PROCEDIMENTO PER LA SANIFICAZIONE DI PRODOTTI ORTOFRUTTICOLI MEDIANTE OZONO?
Descrizione
Campo della tecnica
La presente invenzione si riferisce ad un peculiare procedimento industriale per la sanificazione di prodotti ortofrutticoli, e segnatamente per il trattamento dei kiwi, che si basa sull?impiego della tecnologia dell?ozono, fornito in formulato gassoso, al fine di ottenere la detta sanificazione mantenendo intatte le propriet? qualitative e nutrizionali dei frutti, garantendo una elevata sanitizzazione biologica del prodotto vegetale fino alla fase di commercializzazione dei frutti, ovvero per un periodo variabile da 0 fino a 8 mesi.
Arte nota
? ormai ampiamente riconosciuto come aspetti quali sicurezza e salubrit? siano di basilare importanza nel settore primario e in quello della trasformazione degli alimenti.
Il Centro per il Controllo e la Prevenzione delle Malattie (Alliance for Food and Farming) stima che dal 1990 al 2007, il 12.3% circa di tutte le contaminazioni alimentari siano associate al consumo di frutta e ortaggi. Le infezioni biologiche e patologiche del post-raccolta ed i residui chimici dei trattamenti forniti causano perdite sia quantitative che qualitative con danni ambientali ed economici significativi. Attualmente, la difesa contro tali infestazioni ? effettuata soprattutto distribuendo fungicidi chimici di sintesi in pieno campo prima della raccolta, ma l?efficienza di tali trattamenti non risulta sempre soddisfacente e, cosa estremamente grave, ? sempre presente il rischio di insorgenza di resistenze indotte da parte dei patogeni.
Risulta quindi imprescindibile la necessit? di sviluppare tecnologie alternative e sostenibili, per il controllo delle malattie del post-raccolta, con l?obiettivo di ridurre significativamente le perdite di prodotto e contribuire alla salvaguardia dell'ambiente. Tra le tecnologie che si prestano per tali scopi vi ? quella che si basa sull?impiego dell?ozono.
L?ozono ? dotato di capacit? biocida, antimicrobica ed antivirale ad ampio spettro ed il suo impiego non comporta la formazione di sottoprodotti dannosi per la qualit? dell?alimento o per la salute umana. Nel 1997 la molecola di ozono ? stata validata come ?presidio generalmente riconosciuto sicuro (GRAS) e nel 2001 la Food and Drug Administration ha regolamentato il suo impiego come additivo alimentare per il trattamento, la conservazione e la lavorazione degli alimenti, nonch? per la preparazione, l?imballaggio e lo stoccaggio delle materie prime agricole. ? impiegato in formulato gassoso o solubilizzato in acqua, in concentrazioni e metodiche di trattamento pienamente compatibili con le ?buone pratiche di produzione (GMP)?. La tecnologia dell?ozono ? ecosostenibile ed alternativa all?uso dei trattamenti chimici, grazie ai rapidi tempi di decadenza della molecola in ossigeno e presenta moderati costi di impianto e funzionamento. La tecnologia dell?ozono ? gi? adottata a livello industriale in diversi paesi nel campo alimentare. Ad oggi, specifiche autorit? competenti hanno espresso delle indicazioni di carattere generale sulla possibilit? dell?utilizzo dell?ozono a contatto con gli alimenti vegetali.
Ad esempio diverse norme sulla sicurezza di utilizzo dell?ozono prevedono che tutti i generatori siano provvisti di sensori interni che monitorano qualsiasi eventuale fuga o perdita di gas in ambiente, portando l?intero sistema allo spegnimento. Vi sono anche dei sensori da posizionarsi all?interno dell?ambiente fumigato al fine di mantenere continuamente monitorata e costante la concentrazione del gas. Ci? garantisce che i prodotti ortofrutticoli vengano sempre trattati con la concentrazione desiderata di ozono, tale da sortire l?effetto microbicida, escludendo qualsiasi alterazione della qualit? del prodotto.
L?ozono residuo (che non ha reagito con la carica microbica) viene efficacemente riconvertito in ossigeno grazie ad un abbattitore catalitico (per es. carulite a base di carbonato), evitando cos? la dispersione dello stesso in ambiente e garantendo la sicurezza degli operatori. L?emivita dell?ozono (anche in assenza di un distruttore catalitico) ? molto breve (generalmente 30-40 min in acqua e 2-3 h in aria, anche se tali parametri variano in funzione di temperatura e pH).
Gli operatori possono essere esposti per un?intera giornata lavorativa, in media di 8 h, ad una concentrazione di ozono non superiore a 100 ppb e per non pi? di 15 min ad una concentrazione di 150 ppb. Se si vuole sanificare un ambiente con operatori presenti (aree destinate alla lavorazione delle matrici alimentari) ? quindi necessario attenersi a tale indicazione.
La validit? della tecnologia in questione ? ampiamente dimostrata da studi scientifici che ne attestano la sua efficacia sugli ortofrutticoli. In tali ricerche, oltre agli aspetti legati alla sanitizzazione microbiologica, l?effetto dell?ozono ? stato riferito anche al controllo della maturazione attraverso la sua azione ossidativa sull?etilene, alla stimolazione di alcuni metabolismi secondari utili ai fini dell?accumulo di sostanze nutraceutiche (polifenoli in frutti tropicali, pomodoro, lattuga, stilbeni in uva, ac. ascorbico in fragola, sedano, ecc.), al controllo della consistenza nel tempo esercitata attraverso un?azione di rallentamento della solubilizzazione di alcune categorie di polisaccaridi di parete cellulare (pomodoro, mela, kiwi, fragola).
A tal proposito, la presente domanda di brevetto per invenzione industriale si propone di fornire un peculiare procedimento che, basandosi sull?impiego della tecnologia dell?ozono, permetta il mantenimento delle propriet? nutritive e della struttura molecolare dei macro e dei micro-nutrienti degli alimenti, generando un prodotto biologico microbiologicamente salubre, genuino e di qualit?.
Descrizione dell?invenzione
La presente descrizione si riferisce ad un peculiare procedimento per il trattamento e per la conservazione e la sanificazione di prodotti ortofrutticoli, e segnatamente dei kiwi, prima della loro messa in commercio. Il detto procedimento prevede una peculiare fase di ?fumigazione? con ozono di frutti di kiwi, conservati in celle frigorifere commerciali, con il fine di sanitizzare il tessuto vegetale mantenendo, nel contempo, tutte le caratteristiche di qualit? globale di prodotto.
Il principio di questa invenzione si basa sul concetto chiave della sanitizzazione di prodotto tramite il contenimento/abbattimento della carica biologica (parassiti, insetti, ecc.) e microbiologica (batteri, funghi, virus, ecc.) grazie all?utilizzo della tecnologia dell?ozono fin dalla ricezione dei prodotti nelle celle di stoccaggio. Prima di entrare nel merito della presente descrizione ? di interesse puntualizzare che l?ozono, a differenza degli altri sanitizzanti o detergenti chimici, non lascia alcun residuo n? nell?ambiente, n? sul prodotto, non induce fenomeni di resistenza, non porta alla formazione di prodotti pericolosi per la salute del consumatore. Per questo motivo, il detto presidio pu? a ragione essere identificato quindi come: ?amico dell?ambiente?.
Pi? in dettaglio, il procedimento secondo la presente invenzione prevede l?impiego di comuni generatori d?ozono che sono provvisti di un compressore per la preparazione dell?aria, filtri separatori per separare l?ossigeno dalle altre componenti dell?atmosfera ed evitare la formazione di sottoprodotti diversi dall?ozono, una cella di produzione del gas (metodo scarica a corona o sistema ad UV), un PLC, un sistema di raffreddamento ad aria (pi? efficace di quello ad acqua) e di tutti gli apparati di sicurezza (sensori, allarmi, sistema di controllo, etc.).
Il detto procedimento si caratterizza per il fatto che la fase fumigazione risulta essere particolarmente efficace grazie ad una peculiare combinazione risultante da una altrettanto peculiare configurazione spaziale dei sistemi di erogazione dell?ozono e dei ventilatori, preposti alla distribuzione efficace dell?ozono erogato sui prodotti da sanificate.
? dunque altres? di interesse puntualizzare che ? necessario che l?aria venga continuamente movimentata in maniera opportuna, tipicamente o tramite la ventilazione fornita direttamente alle celle attraverso gli aero ventilatori presenti nel sistema frigorifero o (se del caso), anche con aero ventilatori accessori opportunamente predisposti nelle celle per una pi? corretta movimentazione dell?ozono gassoso fornito, facilitandone la distribuzione sulle cassette o bins disposti in cella.
Il detto procedimento si caratterizza per il fatto di utilizzare dei generatori di ozono che gi? inglobano dei sistemi di ventilazione del gas erogato al fine di garantire la sua distribuzione uniforme sul prodotto da ?fumigare? e per il fatto che ne vengono impiegati almeno due posizionati almeno in corrispondenza degli angoli oppositi del soffitto della camera/cella al cui centro sono posizionati i frutti da sanificare ed inoltre con un?orientazione di 45?C verso il basso ovvero verso il centro della camera.
? altres? di interesse puntualizzare l?importanza del fatto che il/i punto/i di insufflaggio del gas deve sempre trovarsi in corrispondenza della/e fonte/i di ventilazione.
Vantaggiosamente Attraverso il peculiare utilizzo di generatori di ozono, commercialmente disponibili, gi? provvisti di sistemi di ventilazione e grazie alla loro peculiare orientazione nella cella di stoccaggio dei frutti, si ottiene una corretta movimentazione gassosa, tale da far si che l?ozono potr? raggiungere e venire direttamente a contatto con la superficie dei frutti in maniera continua durante tutto il periodo dello stoccaggio.
Vantaggiosamente il gas cos? erogato potr? efficacemente esplicare la sua azione ossidante nei confronti della flora biologica inducendo una riduzione della carica batterica e fungina specie-specifica e contribuendo quindi a contenere la crescita e lo sviluppo complessivo.
Vantaggiosamente la detta efficace fumigazione dei frutti con gas di ozono rende ancor pi? possibile e consistente i suoi noti effetti positivi sui metabolismi di alcuni componenti nutrizionali (antiossidanti), chimici (vitamine) e tecnologici di vari frutti (tra cui differenti cultivar di kiwi) tali da preservare e, talora anche migliorare, le caratteristiche di qualit? possedute dai frutti.
Descrizione delle figure
La presente invenzione verr? qui di seguito dettagliatamente descritta anche in riferimento alla figura annessa in cui:
FIGURA 1 mostra una vista prospettica e semplificata del sistema utilizzato nel procedimento per la sanitizzazione dei frutti di kiwi mediante ozono secondo la presente invenzione. Pi? in dettaglio la figura in questione mostra che il detto procedimento prevede l?utilizzo di una cella/camera frigorifera al cui interno vengono agglomerati, tipicamente al centro della detta cella, i bins atti al contenimento dei frutti di kiwi da sottoporre a fumigazione con ozono. Il detto sistema prevede che il trattamento di ozonizzazione avvenga grazie alla presenza di almeno due primi generatori di ozono 1 e 1?, opportunamente configurati all?interno della detta cella ed in particolare in corrispondenza degli angoli opposti della cella all?altezza del soffitto, e con un?orientazione di 45? nel verso dei bins. La figura in questione mostra inoltre che possono essere ulteriormente presenti altri due secondi generatori di ozono 2 e 2? posizionati su spigoli opposti e consecutivi a quelli ai cui vertici sono osservabili i detti primi due generatori di ozono 1 e 1?.
Descrizione dettagliata dell?invenzione
In una delle sue forme di realizzazione preferite il procedimento secondo la presente invenzione, per il trattamento e lo stoccaggio di prodotti ortofrutticoli ed in particolare per il trattamento e lo stoccaggio in condizioni di sanificazione dei frutti kiwi prevede le seguenti fasi:
a) il ricevimento dei frutti, previamente raccolti e disposti all?interno di appositi contenitori quali cassette e/o bins. Tipicamente i detti frutti posseggono certificazione biologica e biodinamica;
b) L?esecuzione di trattamenti di condizionamento, quali almeno: cernita, pulizia, calibrazione, campionatura per la preparazione allo stoccaggio dei frutti;
c) Il curing, ovvero la cicatrizzazione delle ferite, ed il raffreddamento graduale dei frutti di kiwi che, a partire dalla temperatura ambientale, tipicamente compresa tra 16?C e 26?C devono raggiungere la temperatura di stoccaggio stabilita per la coltivazione dei kiwi selezionata tra 0?C e 4?C in un periodo compreso tra 6 giorni e 12 giorni e preferibilmente in un periodo di 8 giorni e con decrementi giornalieri compresi tra 0,2 ?C e 4,5?C, preferibilmente tra 0,5 ?C e 3?C;
d) Lo stoccaggio dei frutti di kiwi in cassette o bins, a titolo esemplificativo e non limitativo in plastica o cartone, posti in conservazione in camera/cella frigorifera ad una temperatura compresa tra -2?C e 6?C, preferibilmente tra 0?C e 4?C e ad un?umidit? relativa compresa tra 50% e 95%, preferibilmente tra il 60% e l?80%.
Il detto procedimento si caratterizza per il fatto che durante tutto il periodo di stoccaggio viene eseguita sui frutti di kiwi una specifica fase di trattamento gassoso con ozono che avviene, preferibilmente, per tutta la durata del periodo di conservazione/stoccaggio dei detti frutti. La concentrazione di ozono durante il trattamento dei frutti con il detto gas ? compresa tra 10 e 600 ppb, preferibilmente tra 50 e 500 ppb ed ancor pi? preferibilmente tra 100 e 400 ppb. Tali valori di concentrazione si sono rivelati efficaci nell?ottenimento di frutti con sanitizzazione biologica e con inalterate propriet? qualitative dei vari tessuti vegetali nonch? con mantenute propriet? organolettiche.
Come gi? accennato, il detto procedimento si caratterizza inoltre per il fatto che la fumigazione con ozono dei frutti trattati nella suddetta fase di stoccaggio avviene all?interno di una camera/cella in cui i generatori di ozono, provvisti di sistema di ventilazione per la diffusione del gas generato, sono peculiarmente posizionati all?interno della cella. In particolare il detto procedimento prevede che la fumigazione avvenga mediante l?emissione di ozono diffuso da almeno due generatori di ozono disposti agli angoli opposti del soffitto della camera/cella frigorifera in cui sono presenti i frutti e che i detti generatori, fissati ai detti angoli con apposite e comuni staffe, siano orientati con inclinazione a 45? verso il centro della cella in corrispondenza della porzione di spazio in cui sono posizionate le celle.
I contenitori di frutti sono preferibilmente agglomerati al centro della detta camera ed ancor pi? preferibilmente posizionati su di un trespolo munito di ruote che permetta innanzitutto di far penetrare il gas di ozono anche dalla parte inferiore dello strato inferiore di bins sovrapposti e, grazie alle dette ruote, di permettere all?utenza di orientare e movimentare o trasferire in base alle varie esigenze il detto trespolo agevolmente.
Un?ulteriore forma di realizzazione secondo la presente invenzione prevede che i frutti di kiwi siano posizionati al centro della cella su piattaforma almeno elevabile in maniera automatizzata, ed opzionalmente roteabile, anche al fine di regolare l?altezza dei bins dal suolo e di sottoporre i frutti a livelli di umidit? variabili riscontrabili a varie altezze della cella ottenibili con eventuali appositi umidificatori.
Ulteriori forme di realizzazione secondo la presente invenzione prevedono che il detto procedimento per il trattamento e lo stoccaggio dei frutti di kiwi in condizioni di sanificazione sia tale che il trattamento dei frutti con ozono avvenga grazie ad ulteriori secondi due generatori di ozono posizionati su spigoli opposti tra loro e consecutivi a quelli ai cui vertici sono posizionati i generatori di ozono all?altezza del soffitto. Detti ulteriori secondi generatori di ozono sono orientati a 45?C verso l?alto, puntando verso il centro della cella, e sono preferibilmente fissati su mensole o staffe orientabili ad un?altezza di almeno 20 cm dal pavimento della cella.
Il procedimento secondo la presente invenzione utilizza in tutte le sue possibili varianti e forme realizzative generatori d?ozono compatti, agevolmente amovibili dal loro sito di installazione, consentendone cos? la manutenzione in caso di necessit?, e commercialmente disponibili.
Come indicato nelle annesse rivendicazioni, oggetto del presento documento ? altres? un sistema per la sanificazione di prodotti ortofrutticoli e segnatamente per la sanificazione dei kiwi, che utilizza la tecnologia dell?ozono come agente sanitizzante. Il detto sistema comprende: almeno una cella atta all?accogliento dei frutti di kiwi, tipicamente posti all?interno di appositi bins, almeno due generatori di ozono, commercialmente disponibili e provvisti di sistema di ventilazione, ed almeno un trespolo e/o una piattaforma almeno elevabile in modalit? automatizzata atti a supportare i bins contenenti i detti frutti di kiwi. Il detto sistema si caratterizza per il fatto che almeno due primi generatori di ozono 1 e 1? sono posizionati in corrispondenza degli angoli opposti del soffitto della cella in cui sono stoccati i detti frutti da ozonizzare e sono inoltre orientati a 45? verso il centro della cella. Il detto sistema pu? ulteriormente comprendere almeno un umidificatore e/o almeno ulteriori due secondi generatori di ozono 2 e 2? disposti a mezzo di staffe o mensole orientabili in corrispondenza di spigoli opposti tra loro e consecutivi a quelli ai cui vertici sono posizionati i suddetti primi due gneratori di ozono 1 e 1?. Preferibilmente i detti due secondi generatori di ozono 2 e 2? sono riscontrabili ad un?altezza di almeno 20 cm dal suolo e sono orientati anch?essi a 45? verso il centro della cella puntando verso l?alto in direzione dei frutti da ozonizzare.

Claims (10)

Rivendicazioni
1. Procedimento per il trattamento e lo stoccaggio dei frutti di kiwi in condizioni di sanificazione, detto procedimento prevedendo le seguenti fasi di:
a) ricevimento dei frutti, previamente raccolti e disposti all?interno di appositi contenitori quali cassette e/o bins. Tipicamente i detti frutti posseggono certificazione biologica e biodinamica;
b) esecuzione di trattamenti di condizionamento, quali almeno: cernita, pulizia, calibrazione, campionatura per la preparazione allo stoccaggio dei frutti;
c) curing dei frutti che prevede la cicatrizzazione delle ferite ed il raffreddamento graduale dei frutti di kiwi che, a partire dalla temperatura ambientale, compresa tra 16?C e 26?C devono raggiungere la temperatura di stoccaggio stabilita per la coltivazione dei kiwi selezionata tra 0?C e 4?C in un periodo compreso tra 6 giorni e 12 giorni e con decrementi giornalieri compresi tra 0,2 ?C e 4,5?C;
d) stoccaggio dei frutti di kiwi in cassette o bins, posti in conservazione in camera/cella frigorifera ad una temperatura compresa tra -2?C e 6?C, e ad un?umidit? relativa compresa tra 50% e 95%;
detto procedimento essendo caratterizzato dal fatto che durante tutto il periodo di stoccaggio viene eseguita sui frutti di kiwi una specifica fase di trattamento gassoso con ozono in cui la concentrazione di ozono durante il trattamento dei frutti con il detto gas ? compresa tra 10 e 600 ppb, detto procedimento prevedendo altres? che la fumigazione con ozono dei frutti trattati nella suddetta fase di stoccaggio avvenga mediante l?emissione di ozono diffuso da almeno due primi generatori di ozono (1 e 1?), provvisti di sistemi di ventilazione, disposti agli angoli opposti del soffitto della camera/cella frigorifera in cui sono presenti i frutti e che i detti generatori, fissati ai detti angoli con apposite e comuni staffe, siano orientati con inclinazione a 45? verso il centro della cella in corrispondenza della porzione di spazio in cui sono posizionate i bins, detti contenitori di frutti essendo agglomerati al centro della detta camera.
2. Procedimento per il trattamento e lo stoccaggio dei frutti di kiwi in condizioni di sanificazione secondo la precedente rivendicazione in cui durante la fase c) di cicatrizzazione delle ferite, la temperatura di stoccaggio stabilita per la coltivazione dei kiwi, selezionata tra 0?C e 4?C, viene raggiunta in un periodo di 8 giorni e con decrementi giornalieri compresi tra 0,5 ?C e 3?C;
3. Procedimento per il trattamento e lo stoccaggio dei frutti di kiwi in condizioni di sanificazione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni in cui nella fase d) lo stoccaggio dei frutti avviene ad una temperatura compresa tra 0?C e 4?C e ad un?umidit? relativa compresa tra il 60% e l?80%.
4. Procedimento per il trattamento e lo stoccaggio dei frutti di kiwi in condizioni di sanificazione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni in cui durante il periodo di stoccaggio il trattamento dei frutti con ozono gassoso avviene ad una concentrazione di ozono compresa tra 50 e 500 ppb.
5. Procedimento per il trattamento e lo stoccaggio dei frutti di kiwi in condizioni di sanificazione secondo la precedente rivendicazione in cui durante il periodo di stoccaggio il trattamento dei frutti con ozono gassoso avviene ad una concentrazione di ozono compresa tra 100 e 400 ppb.
6. Procedimento per il trattamento e lo stoccaggio dei frutti di kiwi in condizioni di sanificazione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni in cui i frutti di kiwi sono posizionati in bins agglomerati al centro della cella e posizionati su un trespolo provvisto di ruote.
7. Procedimento per il trattamento e lo stoccaggio dei frutti di kiwi in condizioni di sanificazione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5 in cui i frutti di kiwi sono posizionati in bins agglomerati al centro della cella e posizionati su una piattaforma elevabile in maniera automatizzata, detta piattaforma permettendo di regolare l?altezza dei kiwi dal suolo.
8. Procedimento per il trattamento e lo stoccaggio dei frutti di kiwi in condizioni di sanificazione in cui il trattamento dei frutti con ozono avviene grazie ad ulteriori due secondi generatori di ozono (2 e 2?) posizionati su spigoli opposti tra loro e consecutivi a quelli ai cui vertici sono posizionati i primi due generatori di ozono (1 e 1?) all?altezza del soffitto, detti ulteriori secondi generatori di ozono essendo orientati a 45? verso l?alto, puntando verso il centro della cella, ed essendo posti su mensole o staffe orientabili ad un?altezza di almeno 20 cm dal pavimento della cella.
9. Sistema per la sanificazione dei frutti di kiwi, detto sistema comprendendo almeno una cella atta all?accogliento dei frutti di kiwi, posti all?interno di appositi bins, almeno due primi generatori di ozono (1 e 1?), commercialmente disponibili e provvisti di sistema di ventilazione, ed almeno un trespolo e/o una piattaforma almeno elevabile in modalit? automatizzata atti a supportare i bins (3) contenenti i detti frutti di kiwi, detto sistema essendo caratterizzato dal fatto che almeno i due primi generatori di ozono (1 e 1?) sono posizionati in corrispondenza degli angoli opposti del soffitto della cella in cui sono stoccati i detti frutti da ozonizzare e sono inoltre orientati a 45? verso il centro della cella.
10. Sistema per la sanificazione dei frutti di kiwi secondo la precedente rivendicazione in cui sono ulteriormente compresi almeno un umidificatore e/o almeno ulteriori due secondi generatori di ozono (2 e 2?) disposti a mezzo di staffe o mensole orientabili in corrispondenza di spigoli opposti tra loro e consecutivi a quelli ai cui vertici sono posizionati i suddetti primi due generatori di ozono (1 e 1?), detti due secondi generatori di ozono (2 e 2?) essendo riscontrabili ad un?altezza di almeno 20 cm dal suolo ed essendo orientati anch?essi a 45? verso il centro della cella puntando verso l?alto in direzione dei frutti da ozonizzare.
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Title
VALENTINA GOFFI ET AL: "Response of antioxidant system to postharvest ozone treatment in 'Soreli' kiwifruit", JOURNAL OF THE SCIENCE OF FOOD AND AGRICULTURE, vol. 100, no. 3, 14 December 2019 (2019-12-14), GB, pages 961 - 968, XP055745711, ISSN: 0022-5142, DOI: 10.1002/jsfa.10055 *

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